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VGI - Autor
Bernhard Hofmann-Wellenhof
Wir haben 21 Artikel von und mit Bernhard Hofmann-Wellenhof gefunden.
Detection and mitigation strategies for GNSS interference attacks
Kurzfassung
Die Verwendung von globalen Satellitennavigationssystemen und das damit verbundene Potential der ständigen Verfügbarkeit einer Position sowie einer genauen Zeitmessung spielen in vielen Bereichen des täglichen Lebens eine immer größere Rolle. Durch die stetig steigende Zahl von Anwendungen und Nutzerinnen sowie Nutzern wird es zunehmend wichtiger, sich nicht nur über die Chancen, sondern auch über die Schwächen und Risiken einer satellitengestützten Positionsbestimmung Gedanken zu machen. Viele Anwenderinnen und Anwender sind sich des damit verbundenen Gefahrenpotentials und dessen Auswirkungen derzeit nicht bewusst, obwohl in den letzten Jahren GNSS-Anwendungen vermehrt das Ziel von Störattacken wurden. In diesem Beitrag werden die Auswirkungen beabsichtigter GNSS Interferenz (d.h. Jamming und Spoofing) auf einen softwarebasierten Empfänger beschrieben. Im Fall von Jamming werden zwei unterschiedliche Mitigationsstrategien basierend auf adaptiver Filterung und Blanking im Detail erläutert sowie deren Leistungsfähigkeit anhand simulierter Interferenzsignale gezeigt. Im Fall von Spoofing werden unterschiedliche Detektions- und Mitigationsstrategien diskutiert und zwei ausgewählte Algorithmen präsentiert.
Abstract
The use of global navigation satellite systems (GNSS) and the associated potential of the permanent availability of position and precise time measurements as well are playing a more and more important role in many areas of our daily life. With the steadily increasing number of applications and users, it is mandatory to think not only about the opportunities, but also about the weaknesses and risks of satellite-based positioning. Many users are currently unaware of the potential threats and their effects. In recent years, GNSS applications have become increasingly the target of deliberate interference attacks. This paper describes the impact of intentional interference (i.e., jamming and spoofing) on a software-defined receiver. In case of jamming, two state-of-the-art mitigation strategies focusing on adaptive filtering and blanking are explained in detail and their benefits are shown using simulated interference signals. In case of spoofing, different detection and mitigation techniques are discussed and two algorithms and their results are presented in detail.
Die Verwendung von globalen Satellitennavigationssystemen und das damit verbundene Potential der ständigen Verfügbarkeit einer Position sowie einer genauen Zeitmessung spielen in vielen Bereichen des täglichen Lebens eine immer größere Rolle. Durch die stetig steigende Zahl von Anwendungen und Nutzerinnen sowie Nutzern wird es zunehmend wichtiger, sich nicht nur über die Chancen, sondern auch über die Schwächen und Risiken einer satellitengestützten Positionsbestimmung Gedanken zu machen. Viele Anwenderinnen und Anwender sind sich des damit verbundenen Gefahrenpotentials und dessen Auswirkungen derzeit nicht bewusst, obwohl in den letzten Jahren GNSS-Anwendungen vermehrt das Ziel von Störattacken wurden. In diesem Beitrag werden die Auswirkungen beabsichtigter GNSS Interferenz (d.h. Jamming und Spoofing) auf einen softwarebasierten Empfänger beschrieben. Im Fall von Jamming werden zwei unterschiedliche Mitigationsstrategien basierend auf adaptiver Filterung und Blanking im Detail erläutert sowie deren Leistungsfähigkeit anhand simulierter Interferenzsignale gezeigt. Im Fall von Spoofing werden unterschiedliche Detektions- und Mitigationsstrategien diskutiert und zwei ausgewählte Algorithmen präsentiert.
Abstract
The use of global navigation satellite systems (GNSS) and the associated potential of the permanent availability of position and precise time measurements as well are playing a more and more important role in many areas of our daily life. With the steadily increasing number of applications and users, it is mandatory to think not only about the opportunities, but also about the weaknesses and risks of satellite-based positioning. Many users are currently unaware of the potential threats and their effects. In recent years, GNSS applications have become increasingly the target of deliberate interference attacks. This paper describes the impact of intentional interference (i.e., jamming and spoofing) on a software-defined receiver. In case of jamming, two state-of-the-art mitigation strategies focusing on adaptive filtering and blanking are explained in detail and their benefits are shown using simulated interference signals. In case of spoofing, different detection and mitigation techniques are discussed and two algorithms and their results are presented in detail.
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VGI_201908_Bokan.pdf
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Karl Rinner Preis 2015
Kurzfassung
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Abstract
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Keywords/Schlüsselwörter
keine
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VGI_201701_Hoeggerl.pdf
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Galileo - und wo bist du?
Kurzfassung
Das amerikanische GPS funktioniert seit dem Jahr 1995 ohne Unterbrechung, das russische GLONASS folgte 1996, war allerdings über viele Jahre nicht voll verfügbar, das chinesische COMPASS wird mit unglaublicher Geschwindigkeit aufgebaut, diese und alle weiteren Systeme und deren Erweiterungen werden mit dem Begriff GNSS (Global Navigation Satellite Systems) erfasst. Brauchen wir trotzdem Galileo, obwohl andere Systeme verfügbar sind? Nach den beiden Testsatelliten GIOVE A und B mit Startdatum in den Jahren 2005 und 2008 wurden am 21. Oktober 2011 vom Raumfahrtgelände Kourou in Französisch-Guayana die beiden ersten Galileo-Satelliten von einer russischen Trägerrakete in ihre Umlaufbahnen gebracht. Im Sommer 2012 sollen die beiden nächsten Satelliten folgen. Im Jahr 2015 sollen 18 von insgesamt 30 Satelliten verfügbar sein. Es dauert also noch eine Weile, bis Galileo immer und überall zur Verfügung stehen wird. Läuft die Zeit davon? Der gegenwärtige Stand von GNSS sowie die zukünftigen Entwicklungen sollen einerseits einen Überblick geben und schließlich auch die Frage beantworten, ob wir Galileo brauchen, ob Galileo sinnvoll ist.
Abstract
Since 1995, the US GPS has been working continuously. In 1996, the Russian GLONASS reached the same status; however, due to the lack of satellites, the system was not fully available for many years. Currently, the Chinese COMPASS is being developed rapidly. These and additional systems together with respective augmentations are covered by the term GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Under those circumstances, is there any need for Galileo despite the (free) availability of the other systems? After the two successful launches of the two testing satellites GIOVE A and B in 2005 and 2008, a milestone as seen from the European perspective occurred on 21. October 2011: the first two Galileo satellites were successfully launched from the European Space Center Kourou in French-Guiana onboard a Russian Soyuz launch vehicle. In this summer, two more satellites are scheduled. In 2015, 18 out of the total of 30 satellites ought to be available. In other terms, there will flow some water in the river before Galileo will become a global system being available anywhere and at any time. Is this sufficient to compete with the other systems? The current status of GNSS and future developments are described to answer the questions for the need of Galileo and its usefulness.
Das amerikanische GPS funktioniert seit dem Jahr 1995 ohne Unterbrechung, das russische GLONASS folgte 1996, war allerdings über viele Jahre nicht voll verfügbar, das chinesische COMPASS wird mit unglaublicher Geschwindigkeit aufgebaut, diese und alle weiteren Systeme und deren Erweiterungen werden mit dem Begriff GNSS (Global Navigation Satellite Systems) erfasst. Brauchen wir trotzdem Galileo, obwohl andere Systeme verfügbar sind? Nach den beiden Testsatelliten GIOVE A und B mit Startdatum in den Jahren 2005 und 2008 wurden am 21. Oktober 2011 vom Raumfahrtgelände Kourou in Französisch-Guayana die beiden ersten Galileo-Satelliten von einer russischen Trägerrakete in ihre Umlaufbahnen gebracht. Im Sommer 2012 sollen die beiden nächsten Satelliten folgen. Im Jahr 2015 sollen 18 von insgesamt 30 Satelliten verfügbar sein. Es dauert also noch eine Weile, bis Galileo immer und überall zur Verfügung stehen wird. Läuft die Zeit davon? Der gegenwärtige Stand von GNSS sowie die zukünftigen Entwicklungen sollen einerseits einen Überblick geben und schließlich auch die Frage beantworten, ob wir Galileo brauchen, ob Galileo sinnvoll ist.
Abstract
Since 1995, the US GPS has been working continuously. In 1996, the Russian GLONASS reached the same status; however, due to the lack of satellites, the system was not fully available for many years. Currently, the Chinese COMPASS is being developed rapidly. These and additional systems together with respective augmentations are covered by the term GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Under those circumstances, is there any need for Galileo despite the (free) availability of the other systems? After the two successful launches of the two testing satellites GIOVE A and B in 2005 and 2008, a milestone as seen from the European perspective occurred on 21. October 2011: the first two Galileo satellites were successfully launched from the European Space Center Kourou in French-Guiana onboard a Russian Soyuz launch vehicle. In this summer, two more satellites are scheduled. In 2015, 18 out of the total of 30 satellites ought to be available. In other terms, there will flow some water in the river before Galileo will become a global system being available anywhere and at any time. Is this sufficient to compete with the other systems? The current status of GNSS and future developments are described to answer the questions for the need of Galileo and its usefulness.
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VGI_201207_Hofmann-Wellenhof.pdf
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The Race Against Time In Alpine Regions By Satellite-Based Technologies
Kurzfassung
In den Österreichischen Alpen verunglücken jährlich mehr als 300 Menschen tödlich. Der steigende Wander-, Kletter- und Schitourentourismus birgt viele unterschiedliche Gefahren. Bei Alpinunfällen ist der Wettlauf gegen die Zeit kritisch und muss daher so weit wie möglich unterstützt werden. Durch die Integration der Technologien Positionierung, Navigation, Geoinformation und Kommunikation wurde ein innovatives Gesamtsystem entwickelt, das die Unterstützung und Koordination der Rettungskräfte bei Unfällen im alpinen Raum – wie zum Beispiel Lawinenabgängen, Wander- oder Kletterunfällen – erheblich verbessert.
Abstract
More than 300 persons per year die in the Austrian Alps. The increasing skiing, hiking, and climbing tourism implies a variety of high risks. In case of accidents, the race against time is crucial and needs to be supported as much as possible. Integrating positioning, navigation, geoinformation, and communication techniques, an innovative system has been developed and is ready for use to improve the assistance and coordination of rescue forces in case of Alpine accidents such as avalanches and hiking or climbing accidents.
In den Österreichischen Alpen verunglücken jährlich mehr als 300 Menschen tödlich. Der steigende Wander-, Kletter- und Schitourentourismus birgt viele unterschiedliche Gefahren. Bei Alpinunfällen ist der Wettlauf gegen die Zeit kritisch und muss daher so weit wie möglich unterstützt werden. Durch die Integration der Technologien Positionierung, Navigation, Geoinformation und Kommunikation wurde ein innovatives Gesamtsystem entwickelt, das die Unterstützung und Koordination der Rettungskräfte bei Unfällen im alpinen Raum – wie zum Beispiel Lawinenabgängen, Wander- oder Kletterunfällen – erheblich verbessert.
Abstract
More than 300 persons per year die in the Austrian Alps. The increasing skiing, hiking, and climbing tourism implies a variety of high risks. In case of accidents, the race against time is crucial and needs to be supported as much as possible. Integrating positioning, navigation, geoinformation, and communication techniques, an innovative system has been developed and is ready for use to improve the assistance and coordination of rescue forces in case of Alpine accidents such as avalanches and hiking or climbing accidents.
Keywords/Schlüsselwörter
Such- und Rettungseinsatz GNSS Geografische Informationssysteme Kommunikation
Such- und Rettungseinsatz GNSS Geografische Informationssysteme Kommunikation
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VGI_201109_Foesleitner.pdf
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The development of enhanced algorithms for rapid precise point positioning
Kurzfassung
Seit einigen Jahren beschäftigt sich eine Vielzahl von GNSS (Globales Navigationssatellitensystem) Experten und Forschungsgruppen mit dem Thema Precise Point Positioning (PPP). Diese Positionierungstechnik verwendet undifferenzierte Phasen- und Codebeobachtungen in Kombination mit präzisen Orbits und Uhrkorrekturen, um hochgenaue Positionslösungen zu erhalten. Dabei benötigt PPP im Vergleich zu differentiellen und relativen Positionierungstechniken keine Referenzstation, da global gültige Korrekturdaten von diversen Organisationen angeboten werden. Jedoch wird PPP derzeit aufgrund relativ langer Konvergenzzeiten noch selten für Echtzeitanwendungen eingesetzt. Aus diesem Grund wurde 2009 ein Projekt namens RA-PPP (Rapid Precise Point Positioning) gestartet, dessen Hauptaugenmerk auf der Erforschung und Evaluierung neuer Algorithmen und Methoden für PPP lag. Einige Ansätze zur Verringerung der Konvergenzzeit als auch zur Verbesserung der Positionsgenauigkeit wurden untersucht und entwickelt, um schließlich im Rahmen eines PPP Software Clients evaluiert zu werden. Dieser Artikel präsentiert einige Aspekte dieser Projektarbeit sowie den Aufbau und die Ergebnisse der entwickelten Software. Am Ende des Papers wird ein Ausblick auf eine derzeit laufende Echtzeit-Implementierung gegeben.
Abstract
Within the last decade, Precise Point Positioning (PPP) has been discussed by GNSS (Global Navigation Satellite System) experts and research groups all over the world. PPP uses code or phase observations on zero-difference level in combination with precise orbits and clock corrections to achieve highly accurate point coordinates. PPP in comparison to Differential GPS (DGPS) and Real-Time Kinematic (RTK) based techniques has no need for nearby reference stations, since the corrections used for PPP are globally valid. Still, PPP is suffering from long convergence times, which makes it rarely used for real-time applications. Therefore, the project RA-PPP (Rapid Precise Point Positioning) was started in 2009 to conduct detailed investigations on new algorithms for PPP. Several techniques to reduce the convergence time and to increase the accuracies were developed and finally implemented into a PPP client for evaluation purposes. This paper will present the investigations and results of the project, as well as the developed PPP client. Finally, a first glance on a PPP real-time implementation is provided.
Seit einigen Jahren beschäftigt sich eine Vielzahl von GNSS (Globales Navigationssatellitensystem) Experten und Forschungsgruppen mit dem Thema Precise Point Positioning (PPP). Diese Positionierungstechnik verwendet undifferenzierte Phasen- und Codebeobachtungen in Kombination mit präzisen Orbits und Uhrkorrekturen, um hochgenaue Positionslösungen zu erhalten. Dabei benötigt PPP im Vergleich zu differentiellen und relativen Positionierungstechniken keine Referenzstation, da global gültige Korrekturdaten von diversen Organisationen angeboten werden. Jedoch wird PPP derzeit aufgrund relativ langer Konvergenzzeiten noch selten für Echtzeitanwendungen eingesetzt. Aus diesem Grund wurde 2009 ein Projekt namens RA-PPP (Rapid Precise Point Positioning) gestartet, dessen Hauptaugenmerk auf der Erforschung und Evaluierung neuer Algorithmen und Methoden für PPP lag. Einige Ansätze zur Verringerung der Konvergenzzeit als auch zur Verbesserung der Positionsgenauigkeit wurden untersucht und entwickelt, um schließlich im Rahmen eines PPP Software Clients evaluiert zu werden. Dieser Artikel präsentiert einige Aspekte dieser Projektarbeit sowie den Aufbau und die Ergebnisse der entwickelten Software. Am Ende des Papers wird ein Ausblick auf eine derzeit laufende Echtzeit-Implementierung gegeben.
Abstract
Within the last decade, Precise Point Positioning (PPP) has been discussed by GNSS (Global Navigation Satellite System) experts and research groups all over the world. PPP uses code or phase observations on zero-difference level in combination with precise orbits and clock corrections to achieve highly accurate point coordinates. PPP in comparison to Differential GPS (DGPS) and Real-Time Kinematic (RTK) based techniques has no need for nearby reference stations, since the corrections used for PPP are globally valid. Still, PPP is suffering from long convergence times, which makes it rarely used for real-time applications. Therefore, the project RA-PPP (Rapid Precise Point Positioning) was started in 2009 to conduct detailed investigations on new algorithms for PPP. Several techniques to reduce the convergence time and to increase the accuracies were developed and finally implemented into a PPP client for evaluation purposes. This paper will present the investigations and results of the project, as well as the developed PPP client. Finally, a first glance on a PPP real-time implementation is provided.
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VGI_201114_Huber.pdf
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Auf den Spuren der Grazer Geodäsie
Kurzfassung
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VGI_200813_Hofmann-Wellenhof.pdf
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The Austrian Geoid 2007
Kurzfassung
Im Rahmen des Austrian Space Applications Programme (ASAP), Phase3, gefördert durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft m.b.H. (FFG), wurde eine Neuberechnung des österreichischen Geoids (Projekt GEOnAUT) realisiert. Dieses Projekt wurde gemeinsam von den Instituten für Navigation und Satellitengeodäsie (Projektleitung) und für Numerische Mathematik der TU Graz durchgeführt. Das Bundesamt für Eich-undVermessungswesen (BEV) wirkte als beratenderPartner mit und stellte Daten zurVerfügung. Hauptziel von GEOnAUT war die Berechnung einer Geoidlösung für Österreich als Kombination einerseits aus terrestrischen lokalen Schwerefeldbeobachtungen (Schwereanomalien, Lotabweichungen, "direkten" Geoidbeobachtungen als Differenz zwischen mittels GPS gemessenen geometrischen Höhen und aus dem Präzisionsnivellement erhaltenen orthometrischen Höhen in identischen Punkten) und andererseits aus einem globalen Schwerefeldmodell basierend auf der Satellitenschwerefeldmission GRACE. Das globale Schwerefeldmodell trägt primär die langwellige Schwerefeldinformation und ermöglicht die Lagerung der lokalenLösungin einem globalen Bezugsrahmen. Im Rahmen des Projektes wurde die Datenbank der lokalen Schwerefelddaten erweitert, validiert, homogenisiert und durch Neumessung von ca. 15 Lotabweichungspunkten ergänzt. Letztlich wurden ca. 14000 Schwereanomalien, 672 Lotabweichungspaare und 161 GPS/Nivellementpunkteverwendet. Hinsichtlich der globalenKomponente wurde das GRACE-Schwerefeldmodell EIGEN-GL04Sverwendet.Weiters wurdeein digitales Geländemodellfür Zentraleuropa als Kombination der hochauflösenden Geländemodelle von Österreich und der Schweiz (DHM25), sowie einem Geländeoberflächenmodell, abgeleitet aus Daten der Space-Shuttle-Topografiemission SRTM, in den Nachbarländern erstellt. Methodologisch wurden alternative Berechnungsansätze zur optimalen Kombination dieser unterschiedlichen Datentypen, wie z.B. Reihenentwicklungen basierend auf harmonischen Basisfunktionen, Multi-Resolution Analysis unter Verwendung sphärischerWavelets und schnelle Randelementmethoden (Multipolmethode, ACA, H-Matrizen) untersucht, sowie das funktionale Konzept der Standardmethode der Kollokation (Least Squares Collocation, LSC) erweitert. Zur Berechnung der finalen Geoidlösung wurde letztlich die LSC-Methodeverwendet. BesonderesAugenmerk wurde dabei auf die optimale relative Gewichtung der einzelnen Datentypen gelegt. Die Geoidlösung sowie die zugehörige geschätzte Genauigkeitsinformation wurden durch das Bundesamt für Eich-und Vermessungswesen evaluiert. Die (externe) Genauigkeit dieserLösung beträgt 2–3 cm.Verglichen mit dem bisherigen offiziellen österreichischen Geoid, stellt dies eine signifikante Verbesserung dar. Dies ist hauptsächlich auf die wesentlich bessere Qualität der Eingangsdaten, sowohl hinsichtlich der Schweredatenbank und des digitalen Höhenmodells, aber auch auf die genauere Repräsentation der langwelligen Komponente aufgrund des globalen GRACE-Modells zurückzuführen. ZukünftigesVerbesserungspotential bestehtvor allemin den Grenzregionen,da die verfügbare Datenquantität und -qualität in manchen Nachbarländern unzureichend ist. Aus wissenschaftlicher Sicht stellen die theoretischen Weiterentwicklungen von Methoden zur optimalen Kombination von lokaler und globaler Schwerefeldinformation sowie deren praktische Umsetzung ein interessantesFeldfür zukünftigeForschungsaufgaben dar.
Abstract
In the framework of the project "The Austrian Geoid 2007" (GEOnAUT), funded by the Austrian Research Promotion Agency(Forschungsförderungsgesellschaft –FFG), a new Austrian geoid solution has been computed. Compared to the official Austrian geoid model, the accuracy could be significantly improved mainly due to the substantially enhanced quality of the input data. A new digital terrain model (DTM) has been assembled asa combinationof highly accurate regional DTMs of Austria and Switzerland, complemented by data of the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)in the neighbouring countries.In addition to a thoroughly validated data base of gravity anomalies and deflections of the vertical, new measurements of deflections of the vertical in the South-East of Austria as well as GPS/levelling information have been incorporated. Finally, these terrestrial data have been combined with global gravity field information representedbya recent GRACE gravity field model, leading to a significantly improved representation of the long to medium wavelengths of the solution. Several strategies for the optimum combination of different (global and local) data types, including optimum weighting issues, have been investigated.For the final geoid solution, the Least Squares Collocation (LSC) technique, representing the most frequently used approach, has been selected. The new geoid solution, including covariance information, has been thoroughly validated both internally and externally.
Im Rahmen des Austrian Space Applications Programme (ASAP), Phase3, gefördert durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft m.b.H. (FFG), wurde eine Neuberechnung des österreichischen Geoids (Projekt GEOnAUT) realisiert. Dieses Projekt wurde gemeinsam von den Instituten für Navigation und Satellitengeodäsie (Projektleitung) und für Numerische Mathematik der TU Graz durchgeführt. Das Bundesamt für Eich-undVermessungswesen (BEV) wirkte als beratenderPartner mit und stellte Daten zurVerfügung. Hauptziel von GEOnAUT war die Berechnung einer Geoidlösung für Österreich als Kombination einerseits aus terrestrischen lokalen Schwerefeldbeobachtungen (Schwereanomalien, Lotabweichungen, "direkten" Geoidbeobachtungen als Differenz zwischen mittels GPS gemessenen geometrischen Höhen und aus dem Präzisionsnivellement erhaltenen orthometrischen Höhen in identischen Punkten) und andererseits aus einem globalen Schwerefeldmodell basierend auf der Satellitenschwerefeldmission GRACE. Das globale Schwerefeldmodell trägt primär die langwellige Schwerefeldinformation und ermöglicht die Lagerung der lokalenLösungin einem globalen Bezugsrahmen. Im Rahmen des Projektes wurde die Datenbank der lokalen Schwerefelddaten erweitert, validiert, homogenisiert und durch Neumessung von ca. 15 Lotabweichungspunkten ergänzt. Letztlich wurden ca. 14000 Schwereanomalien, 672 Lotabweichungspaare und 161 GPS/Nivellementpunkteverwendet. Hinsichtlich der globalenKomponente wurde das GRACE-Schwerefeldmodell EIGEN-GL04Sverwendet.Weiters wurdeein digitales Geländemodellfür Zentraleuropa als Kombination der hochauflösenden Geländemodelle von Österreich und der Schweiz (DHM25), sowie einem Geländeoberflächenmodell, abgeleitet aus Daten der Space-Shuttle-Topografiemission SRTM, in den Nachbarländern erstellt. Methodologisch wurden alternative Berechnungsansätze zur optimalen Kombination dieser unterschiedlichen Datentypen, wie z.B. Reihenentwicklungen basierend auf harmonischen Basisfunktionen, Multi-Resolution Analysis unter Verwendung sphärischerWavelets und schnelle Randelementmethoden (Multipolmethode, ACA, H-Matrizen) untersucht, sowie das funktionale Konzept der Standardmethode der Kollokation (Least Squares Collocation, LSC) erweitert. Zur Berechnung der finalen Geoidlösung wurde letztlich die LSC-Methodeverwendet. BesonderesAugenmerk wurde dabei auf die optimale relative Gewichtung der einzelnen Datentypen gelegt. Die Geoidlösung sowie die zugehörige geschätzte Genauigkeitsinformation wurden durch das Bundesamt für Eich-und Vermessungswesen evaluiert. Die (externe) Genauigkeit dieserLösung beträgt 2–3 cm.Verglichen mit dem bisherigen offiziellen österreichischen Geoid, stellt dies eine signifikante Verbesserung dar. Dies ist hauptsächlich auf die wesentlich bessere Qualität der Eingangsdaten, sowohl hinsichtlich der Schweredatenbank und des digitalen Höhenmodells, aber auch auf die genauere Repräsentation der langwelligen Komponente aufgrund des globalen GRACE-Modells zurückzuführen. ZukünftigesVerbesserungspotential bestehtvor allemin den Grenzregionen,da die verfügbare Datenquantität und -qualität in manchen Nachbarländern unzureichend ist. Aus wissenschaftlicher Sicht stellen die theoretischen Weiterentwicklungen von Methoden zur optimalen Kombination von lokaler und globaler Schwerefeldinformation sowie deren praktische Umsetzung ein interessantesFeldfür zukünftigeForschungsaufgaben dar.
Abstract
In the framework of the project "The Austrian Geoid 2007" (GEOnAUT), funded by the Austrian Research Promotion Agency(Forschungsförderungsgesellschaft –FFG), a new Austrian geoid solution has been computed. Compared to the official Austrian geoid model, the accuracy could be significantly improved mainly due to the substantially enhanced quality of the input data. A new digital terrain model (DTM) has been assembled asa combinationof highly accurate regional DTMs of Austria and Switzerland, complemented by data of the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)in the neighbouring countries.In addition to a thoroughly validated data base of gravity anomalies and deflections of the vertical, new measurements of deflections of the vertical in the South-East of Austria as well as GPS/levelling information have been incorporated. Finally, these terrestrial data have been combined with global gravity field information representedbya recent GRACE gravity field model, leading to a significantly improved representation of the long to medium wavelengths of the solution. Several strategies for the optimum combination of different (global and local) data types, including optimum weighting issues, have been investigated.For the final geoid solution, the Least Squares Collocation (LSC) technique, representing the most frequently used approach, has been selected. The new geoid solution, including covariance information, has been thoroughly validated both internally and externally.
Keywords/Schlüsselwörter
Geoid Least Squares Collocation Globales Schwerefeldmodell Digitales Geländemodell Schwereanomalie GPS Präzisionsnivellement
Geoid Least Squares Collocation Globales Schwerefeldmodell Digitales Geländemodell Schwereanomalie GPS Präzisionsnivellement
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VGI_200801_Pail.pdf
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AIS transponder with integrated EGNOS/Galileo receiver and related maritime standardization and certification aspects
Kurzfassung
Innerhalb des nationalen österreichischen Forschungsprojekts EMAG (Feasibility Study for an Experimental Platform for Multi-modal Applications of Galileo) wurden zwei innovative Entwicklungen durchgeführt: (1) das Design eines Software basierten Galileo Empfängers, der auf die Anforderungen maritimer Navigationsanwendungen maßgeschneidert wurde und (2) die Entwicklung eines AIS (Automatic Identification System) Transponders mit integriertem GPS/EGNOS Empfänger, der visuelle Integritätsinformationen für den Nutzer ausgibt. Dieses Dokument bietet einen Einblick in die EMAG Projektergebnisse, indem die Vorteile von EGNOS und Galileo für maritime Navigationsanwendungen detailliert beschrieben werden. Erste Testergebnisse bezüglich der Funktionalität und speziell der Genauigkeit, Verfügbarkeit und Integrität des in den AIS Transponder integrierten GPS/EGNOS Empfängers werden vorgestellt. Verfügbare Ergebnisse des Standardisierungsprozesses werden ebenfalls behandelt.
Abstract
Within the Austrian national research project EMAG (Feasibility Study for an Experimental Platform for Multi-modal Applications of Galileo), two innovative developments are carried out: (1) the architectural design of a software based Galileo receiver tailored to the requirements of maritime navigation applications, and (2) the development of an AIS (Automatic Identification System) transponder with integrated GPS/EGNOS receiver being capable of providing visual integrity information to the user. This paper provides an overview of the EMAG project results by describing the benefits of EGNOS and Galileo for maritime navigation applications in detail. First test results regarding functionality and especially accuracy, availability, and integrity of the GPS/EGNOS receiver integrated into the AIS transponder are presented. Available outputs of the standardization process are also mentioned.
Innerhalb des nationalen österreichischen Forschungsprojekts EMAG (Feasibility Study for an Experimental Platform for Multi-modal Applications of Galileo) wurden zwei innovative Entwicklungen durchgeführt: (1) das Design eines Software basierten Galileo Empfängers, der auf die Anforderungen maritimer Navigationsanwendungen maßgeschneidert wurde und (2) die Entwicklung eines AIS (Automatic Identification System) Transponders mit integriertem GPS/EGNOS Empfänger, der visuelle Integritätsinformationen für den Nutzer ausgibt. Dieses Dokument bietet einen Einblick in die EMAG Projektergebnisse, indem die Vorteile von EGNOS und Galileo für maritime Navigationsanwendungen detailliert beschrieben werden. Erste Testergebnisse bezüglich der Funktionalität und speziell der Genauigkeit, Verfügbarkeit und Integrität des in den AIS Transponder integrierten GPS/EGNOS Empfängers werden vorgestellt. Verfügbare Ergebnisse des Standardisierungsprozesses werden ebenfalls behandelt.
Abstract
Within the Austrian national research project EMAG (Feasibility Study for an Experimental Platform for Multi-modal Applications of Galileo), two innovative developments are carried out: (1) the architectural design of a software based Galileo receiver tailored to the requirements of maritime navigation applications, and (2) the development of an AIS (Automatic Identification System) transponder with integrated GPS/EGNOS receiver being capable of providing visual integrity information to the user. This paper provides an overview of the EMAG project results by describing the benefits of EGNOS and Galileo for maritime navigation applications in detail. First test results regarding functionality and especially accuracy, availability, and integrity of the GPS/EGNOS receiver integrated into the AIS transponder are presented. Available outputs of the standardization process are also mentioned.
Keywords/Schlüsselwörter
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A Navigation Concept for Visually Impaired Pedestrians in an Urban Environment
Kurzfassung
In zwei F&E-Projekten des Instituts für Navigation und Satellitengeodäsie wird ein allumfassendes Konzept eines Navigationssystems entwickelt, welches den speziellen Bedürfnissen blinder und sehbehinderter Fußgänger angepasst wird. Das Vorhaben zielt jeweils auf einen Prototyp ab, welcher das gesamte Spektrum von Navigationskomponenten abdeckt. Dazu gehören eine entsprechende Modellierung des Umfeldes, in dem navigiert wird, schnelle Routingalgorithmen zur Generierung von Manöverlisten, geeignete Positionierungsmethoden basierend auf Sensorfusion und Kalmanfilterung, zuverlässige Map-Matching-Algorithmen zur Routenverfolgung und schließlich eine effiziente Zielführung mittels eines dem Zweck entsprechenden Man-Machine-Interfaces.
Abstract
An overall concept of navigation is adapted to the special needs of blind and visually impaired pedestrians and is being developed in national R&D-projects. The development aims at prototypes of navigation systems which cover the total spectrum of navigational components. This comprises an appropriate modeling of the navigational environment, fast routing algorithms generating lists of maneuvers, suitable positioning tools based on sensor fusion and Kalman filtering, reliable map matching algorithms for route checking, and, finally, efficient guidance instructions communicated via an adequate man-machine interface.
In zwei F&E-Projekten des Instituts für Navigation und Satellitengeodäsie wird ein allumfassendes Konzept eines Navigationssystems entwickelt, welches den speziellen Bedürfnissen blinder und sehbehinderter Fußgänger angepasst wird. Das Vorhaben zielt jeweils auf einen Prototyp ab, welcher das gesamte Spektrum von Navigationskomponenten abdeckt. Dazu gehören eine entsprechende Modellierung des Umfeldes, in dem navigiert wird, schnelle Routingalgorithmen zur Generierung von Manöverlisten, geeignete Positionierungsmethoden basierend auf Sensorfusion und Kalmanfilterung, zuverlässige Map-Matching-Algorithmen zur Routenverfolgung und schließlich eine effiziente Zielführung mittels eines dem Zweck entsprechenden Man-Machine-Interfaces.
Abstract
An overall concept of navigation is adapted to the special needs of blind and visually impaired pedestrians and is being developed in national R&D-projects. The development aims at prototypes of navigation systems which cover the total spectrum of navigational components. This comprises an appropriate modeling of the navigational environment, fast routing algorithms generating lists of maneuvers, suitable positioning tools based on sensor fusion and Kalman filtering, reliable map matching algorithms for route checking, and, finally, efficient guidance instructions communicated via an adequate man-machine interface.
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VGI_200719_Wieser.pdf
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Value-added services for river information systems
Kurzfassung
Entlang der europäischen Ost-West Transportachse (Rhein-Main-Donau) wird in naher Zukunft ein River Information Service (RIS) eingerichtet. Dieses baut auf einem konventionellen transponderbasierten Netzwerk auf und nutzt Funkverbindungen zur Datenübertragung neben der landseitigen leitungsbasierten Kommunikationsinfrastruktur. Sogente taktische Verkehrsinformationen werden unter der Kontrolle einer zentralen Leitstelle bereitgestellt. An Bord des Schiffs werden Positionsdaten und Schiffsinformationen des eigenen und der umgebenden Schiffe zu einem taktischen Verkehrsbild zusammengefügt und mittels Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) auf einem Bildschirm ausgegeben. Die Positionierungstechnologie, die für Managementsysteme auf Binnenwasserstraßen eingesetzt wird, muss hohe Anforderungen an die Genauigkeit (besser als 5 m) und Verfügbarkeit erfüllen. Derzeit wird DGPS mit lokalen Referenzstationen entlang der Wasserstraßen verwendet. Durch die Nutzung des taktischen Verkehrsbilds ergeben sich eine gesteigerte Verkehrssicherheit aufgrund der möglichen Verkehrsüberwachung, die Unterstützung des Steuermanns durch eine ausführliche Darstellung der aktuellen Verkehrssituation und die Möglichkeit, Gefahrguttransporte überwachen zu können. Wartezeiten an Schleusen und in Häfen werden minimiert, wodurch sich enorme Vorteile für die kommerzielle Binnenschifffahrt ergeben. Zudem kann der Treibstoffverbrauch, durch eine effektive Fahrzeitplanung mit kontinuierlicher Geschwindigkeit und eine Vereinfachung des logistischen Verkehrsablaufs auf der Binnenwasserstraße, gesenkt werden. Um 2008-2010 wird eine Verbesserung der existierenden Technologie möglich, indem eine Best-Practice Methode identifiziert wird, die die Anforderungen des kommerziellen, nautischen und administrativen Transportmanagements an die Binnenschifffahrt abdeckt. Hierfür werden u.a. die verfügbaren und künftigen Positionierungstechnologien evaluiert. Das Projekt EPRIS (Evaluierung von Positionierungstechnologien zur Generierung von Mehrwertdiensten im Umfeld von River Information Services) zielte auf zukünftige Systeme (EGNOS, Galileo, etc.) ab um diese neuen Technologien in das derzeitige Systemkonzept von RIS zu integrieren.
Abstract
A River Information Service (RIS) for the European east-west transportation axis (Rhine-Main-Danube) will be installed in the near future. The system will rely on a conventional transponder-based network using radio links embedded in a wire-based communication network on shore. By the control of central management facilities tactical traffic information is provided. On-board a ship the positioning data of the vessel itself and the positioning data of the surrounding ships are compiled to generate a tactical traffic image which is displayed by using an Electronic Chart Display and Information System (ECDIS). The positioning technology used for traffic management systems on inland waterways has to fulfill high requirements regarding accuracy (better than 5 m) and availability. For positioning, DGPS with local reference stations along the rivers will be used. The advantages of the tactical traffic image for the user are, e.g., the increased transport safety by monitoring and guiding the flow of traffic, the support of the steersman by an extensive image of the traffic situation, and the possibility to monitor the transport of dangerous goods. Commercial inland navigation benefits too, by minimizing the costs of the non-productive time at locks and in harbors. The fuel consumption can be reduced through the planning of trips with continuous speed and by simplifying the logistic flow of the inland waterway traffic. Around 2008-2010, an upgrade of the existing technology will be possible. In order to identify the best-practice method covering the needs of commercial (transport management) as well as nautical and administrative (traffic management) requests in inland waterway navigation, the forthcoming positioning technologies are evaluated. The project EPRIS (Evaluation of Positioning technologies for the generation of value-added services in the environment of River Information Systems) focused on future systems (EGNOS, Galileo, etc.) to identify migration paths to new positioning and navigation technologies in the system concept of today’s RIS.
Entlang der europäischen Ost-West Transportachse (Rhein-Main-Donau) wird in naher Zukunft ein River Information Service (RIS) eingerichtet. Dieses baut auf einem konventionellen transponderbasierten Netzwerk auf und nutzt Funkverbindungen zur Datenübertragung neben der landseitigen leitungsbasierten Kommunikationsinfrastruktur. Sogente taktische Verkehrsinformationen werden unter der Kontrolle einer zentralen Leitstelle bereitgestellt. An Bord des Schiffs werden Positionsdaten und Schiffsinformationen des eigenen und der umgebenden Schiffe zu einem taktischen Verkehrsbild zusammengefügt und mittels Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) auf einem Bildschirm ausgegeben. Die Positionierungstechnologie, die für Managementsysteme auf Binnenwasserstraßen eingesetzt wird, muss hohe Anforderungen an die Genauigkeit (besser als 5 m) und Verfügbarkeit erfüllen. Derzeit wird DGPS mit lokalen Referenzstationen entlang der Wasserstraßen verwendet. Durch die Nutzung des taktischen Verkehrsbilds ergeben sich eine gesteigerte Verkehrssicherheit aufgrund der möglichen Verkehrsüberwachung, die Unterstützung des Steuermanns durch eine ausführliche Darstellung der aktuellen Verkehrssituation und die Möglichkeit, Gefahrguttransporte überwachen zu können. Wartezeiten an Schleusen und in Häfen werden minimiert, wodurch sich enorme Vorteile für die kommerzielle Binnenschifffahrt ergeben. Zudem kann der Treibstoffverbrauch, durch eine effektive Fahrzeitplanung mit kontinuierlicher Geschwindigkeit und eine Vereinfachung des logistischen Verkehrsablaufs auf der Binnenwasserstraße, gesenkt werden. Um 2008-2010 wird eine Verbesserung der existierenden Technologie möglich, indem eine Best-Practice Methode identifiziert wird, die die Anforderungen des kommerziellen, nautischen und administrativen Transportmanagements an die Binnenschifffahrt abdeckt. Hierfür werden u.a. die verfügbaren und künftigen Positionierungstechnologien evaluiert. Das Projekt EPRIS (Evaluierung von Positionierungstechnologien zur Generierung von Mehrwertdiensten im Umfeld von River Information Services) zielte auf zukünftige Systeme (EGNOS, Galileo, etc.) ab um diese neuen Technologien in das derzeitige Systemkonzept von RIS zu integrieren.
Abstract
A River Information Service (RIS) for the European east-west transportation axis (Rhine-Main-Danube) will be installed in the near future. The system will rely on a conventional transponder-based network using radio links embedded in a wire-based communication network on shore. By the control of central management facilities tactical traffic information is provided. On-board a ship the positioning data of the vessel itself and the positioning data of the surrounding ships are compiled to generate a tactical traffic image which is displayed by using an Electronic Chart Display and Information System (ECDIS). The positioning technology used for traffic management systems on inland waterways has to fulfill high requirements regarding accuracy (better than 5 m) and availability. For positioning, DGPS with local reference stations along the rivers will be used. The advantages of the tactical traffic image for the user are, e.g., the increased transport safety by monitoring and guiding the flow of traffic, the support of the steersman by an extensive image of the traffic situation, and the possibility to monitor the transport of dangerous goods. Commercial inland navigation benefits too, by minimizing the costs of the non-productive time at locks and in harbors. The fuel consumption can be reduced through the planning of trips with continuous speed and by simplifying the logistic flow of the inland waterway traffic. Around 2008-2010, an upgrade of the existing technology will be possible. In order to identify the best-practice method covering the needs of commercial (transport management) as well as nautical and administrative (traffic management) requests in inland waterway navigation, the forthcoming positioning technologies are evaluated. The project EPRIS (Evaluation of Positioning technologies for the generation of value-added services in the environment of River Information Systems) focused on future systems (EGNOS, Galileo, etc.) to identify migration paths to new positioning and navigation technologies in the system concept of today’s RIS.
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Galileo - Europas Beitrag zur Satellitennavigation
Kurzfassung
Das globale Satellitennavigationssystem Galileo ist für Europa in technologischer, wirtschaftlicher und strategischer Hinsicht von unerlässlicher Bedeutung. Weitreichende wirtschaftliche Nebeneffekte werden durch Galileo innerhalb Europas und weltweit bereits heute stimuliert und werden zukünftig markante Auswirkungen haben. Die sozialen Effekte sind derzeit noch schwer abzuschätzen. Im Jahr 2020 werden nach Schätzungen drei Milliarden Empfänger in Betrieb sein. Der Markt für Produkte und Dienstleistungen wird sich bis dahin auf etwa 300 Milliarden € belaufen [9]. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Beitrag Europas zur Satellitennavigation (StandMärz 2005).
Abstract
The global navigation satellite system Galileo is in technological, economic and strategic aspects of tremendous importance for Europe. Remarkable economic side effects occurring already today will significantly be stimulated by Galileo within Europe and alsow orldwide in the future. Currently,the social effects are difficult to estimate.About three Billion satellite receivers in use are expected in 2020. As a consequence, the market for products and services will amount to approximately 300 Billion € [9]. This publication gives an overview of Europe’s contribution to satellite navigation (status March 2005).
Das globale Satellitennavigationssystem Galileo ist für Europa in technologischer, wirtschaftlicher und strategischer Hinsicht von unerlässlicher Bedeutung. Weitreichende wirtschaftliche Nebeneffekte werden durch Galileo innerhalb Europas und weltweit bereits heute stimuliert und werden zukünftig markante Auswirkungen haben. Die sozialen Effekte sind derzeit noch schwer abzuschätzen. Im Jahr 2020 werden nach Schätzungen drei Milliarden Empfänger in Betrieb sein. Der Markt für Produkte und Dienstleistungen wird sich bis dahin auf etwa 300 Milliarden € belaufen [9]. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Beitrag Europas zur Satellitennavigation (StandMärz 2005).
Abstract
The global navigation satellite system Galileo is in technological, economic and strategic aspects of tremendous importance for Europe. Remarkable economic side effects occurring already today will significantly be stimulated by Galileo within Europe and alsow orldwide in the future. Currently,the social effects are difficult to estimate.About three Billion satellite receivers in use are expected in 2020. As a consequence, the market for products and services will amount to approximately 300 Billion € [9]. This publication gives an overview of Europe’s contribution to satellite navigation (status March 2005).
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The Austrian Geoid - Recent Steps to a New Solution
Kurzfassung
Eine neue verfeinerte Version des Österreichischen Geoids mit dem Arbeitstitel "Geoid 2000" wird während der Generalversammlung der IAG in Sapporo präsentiert. Die Berechnungen wurden in einer Zusammenarbeit des Bundesamtes für Eich- und Vermessungswesen mit dem Institut für Geodäsie der Technischen Universität Graz durchgeführt. Die unterschiedliche Topographie, die von den Alpen im Westen bis zu den großen Becken im Osten reicht, macht Österreich zu einem idealem Testgebiet für eine Geoidbestimmung. Dabei können die Anwendung und die Genauigkeit von Berechnungsmethoden einerseits und die Übereinstimmung verschiedenartiger Datensätze andererseits ideal untersucht werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt in den einleitenden Abschnitten die der Neuberechnung zugrunde liegenden Daten. Seit der letzten hochauflösenden Geoidberechnung 1987 wurden mehrere Datensätze stark verbessert sowie zusätzliche Daten erschlossen. So liegt nun ein umfassender Datensatz von Schwereanomalien vor. Für die Reduktion der Messgrößen wurde vom Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen ein neues hochauflösendes Höhenmodell (44 m x 49 m) bereitgestellt. Weiters wurde ein homogener Datensatz von GPS Punkten verwendet, bei dem besonderer Wert auf die Genauigkeit der Höhenkomponente gelegt wurde. Für alle GPS Punkte liegen hochgenaue orthometrische Höhen, die in das europäische UELN-95/98, version 13, eingebunden sind, vor. Für die Geoidberechnung kommt ein "Remove-Restore" Prozess zur Anwendung. Die Geoidhöhe wird mittels Kollokation aus Schwere- und Lotabweichungsdaten bestimmt. Um eine Aussage über die erreichbaren Genauigkeiten sowie die Möglichkeit der Kombination von Schwere und Lotabweichungen zu erhalten, wurden ein astrogeodätisches Geoid (nur Lotabweichungen), ein gravimetrisches Geoid (nur Schwereanomalien) und eine Kombinationslösung (Lotabweichungen und Schwereanomalien) bestimmt. Für die Kombinationslösung ist dabei eine eingehendere Untersuchung der Gewichte der Lotabweichungen im Verhältnis zu den Schwereanomalien notwendig. Die Genauigkeit der einzelnen Lösungen wurde durch den Vergleich der resultierenden Geoidhöhen mit Geoidhöhen, die aus orthometrischen Höhen und ellipsoidischen Höhen (GPS) abgeleitet wurden, überprüft. Dazu wurden 3D-Koordinaten mithilfe der Geoidhöhen und orthometrischen Höhen abgeleitetet und in das Referenzsystem der 3D-Koordinaten aus GPS (System ETRF89) transformiert. Die Restklaffen der Transformation sind ein Maß für die Genauigkeit der Berechnungen. Für alle Geoidlösungen (astrogeodätische, gravimetrische und kombinierte Lösung) können die Restklaffen in einen Trend und Abweichungen davon aufgespalten werden. Grundsätzlich zeigt sich eine gute Übereinstimmung von astrogeodätischer und gravimetrischer Lösung. Das beste Resultat zeigt die komibinierte Lösung. Die Abweichungen der Restklaffen vom Trend liegen dabei im Mittel bei +/-1.4 cm und bestätigen die hohe Genauigkeit der Lösung.
Abstract
A refined version of the Austrian geoid with the working title "GEOID 2000" will be released after the IAG General Assembly in Sapporo. The project was worked out in a cooperation of the Federal Office of Metrology and Surveying and the Technical University of Graz, Institute of Geodesy. The territory of Austria serves as an ideal test area for the different computational methods concerning usability and accessible precision as well as for the compatibility of the available datasets. An overview of the computation process as well as the key figures of the new geoid are discussed.
Eine neue verfeinerte Version des Österreichischen Geoids mit dem Arbeitstitel "Geoid 2000" wird während der Generalversammlung der IAG in Sapporo präsentiert. Die Berechnungen wurden in einer Zusammenarbeit des Bundesamtes für Eich- und Vermessungswesen mit dem Institut für Geodäsie der Technischen Universität Graz durchgeführt. Die unterschiedliche Topographie, die von den Alpen im Westen bis zu den großen Becken im Osten reicht, macht Österreich zu einem idealem Testgebiet für eine Geoidbestimmung. Dabei können die Anwendung und die Genauigkeit von Berechnungsmethoden einerseits und die Übereinstimmung verschiedenartiger Datensätze andererseits ideal untersucht werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt in den einleitenden Abschnitten die der Neuberechnung zugrunde liegenden Daten. Seit der letzten hochauflösenden Geoidberechnung 1987 wurden mehrere Datensätze stark verbessert sowie zusätzliche Daten erschlossen. So liegt nun ein umfassender Datensatz von Schwereanomalien vor. Für die Reduktion der Messgrößen wurde vom Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen ein neues hochauflösendes Höhenmodell (44 m x 49 m) bereitgestellt. Weiters wurde ein homogener Datensatz von GPS Punkten verwendet, bei dem besonderer Wert auf die Genauigkeit der Höhenkomponente gelegt wurde. Für alle GPS Punkte liegen hochgenaue orthometrische Höhen, die in das europäische UELN-95/98, version 13, eingebunden sind, vor. Für die Geoidberechnung kommt ein "Remove-Restore" Prozess zur Anwendung. Die Geoidhöhe wird mittels Kollokation aus Schwere- und Lotabweichungsdaten bestimmt. Um eine Aussage über die erreichbaren Genauigkeiten sowie die Möglichkeit der Kombination von Schwere und Lotabweichungen zu erhalten, wurden ein astrogeodätisches Geoid (nur Lotabweichungen), ein gravimetrisches Geoid (nur Schwereanomalien) und eine Kombinationslösung (Lotabweichungen und Schwereanomalien) bestimmt. Für die Kombinationslösung ist dabei eine eingehendere Untersuchung der Gewichte der Lotabweichungen im Verhältnis zu den Schwereanomalien notwendig. Die Genauigkeit der einzelnen Lösungen wurde durch den Vergleich der resultierenden Geoidhöhen mit Geoidhöhen, die aus orthometrischen Höhen und ellipsoidischen Höhen (GPS) abgeleitet wurden, überprüft. Dazu wurden 3D-Koordinaten mithilfe der Geoidhöhen und orthometrischen Höhen abgeleitetet und in das Referenzsystem der 3D-Koordinaten aus GPS (System ETRF89) transformiert. Die Restklaffen der Transformation sind ein Maß für die Genauigkeit der Berechnungen. Für alle Geoidlösungen (astrogeodätische, gravimetrische und kombinierte Lösung) können die Restklaffen in einen Trend und Abweichungen davon aufgespalten werden. Grundsätzlich zeigt sich eine gute Übereinstimmung von astrogeodätischer und gravimetrischer Lösung. Das beste Resultat zeigt die komibinierte Lösung. Die Abweichungen der Restklaffen vom Trend liegen dabei im Mittel bei +/-1.4 cm und bestätigen die hohe Genauigkeit der Lösung.
Abstract
A refined version of the Austrian geoid with the working title "GEOID 2000" will be released after the IAG General Assembly in Sapporo. The project was worked out in a cooperation of the Federal Office of Metrology and Surveying and the Technical University of Graz, Institute of Geodesy. The territory of Austria serves as an ideal test area for the different computational methods concerning usability and accessible precision as well as for the compatibility of the available datasets. An overview of the computation process as well as the key figures of the new geoid are discussed.
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Integration of GNSS and Loran-C
Kurzfassung
Viele Landanwendungen der Navigation, vor allem im städtischen bebauten Bereich und im alpinen Raum, leiden unter der schlechten Satellitensichtbarkeit von Global Navigation Satellite Systems (GNSS). Diese Schwierigkeiten können durch eine Integration von GNSS mit anderen, verschiedenen Systemen kompensiert werden. Die Idee der Integration beruht darauf, dass ein Sensor die Nachteile der anderen Sensoren kompensiert. Neben der Verwendung von autonomen Navigationstechniken wie Koppelnavigation (dead reckoning) oder Inertialnavigation sind terrestrische Radionavigationssysteme wie z.B. Loran-C eine gute Ergänzung zu GNSS. Die Integration von GNSS und Loran-C erhöht die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Positionslösungen signifikant. Dieser Bericht präsentiert die Entwicklung und Evaluierung einer neuen hybriden Empfängergeneration im Rahmen des von der EU fizierten Projektes GLORIA (GNSS and Loran-C in Road and Rail Applications). Die Innovation beruht auf einer Integration von Rohdaten. Dieser neuartige Zugang verbessert bestehende Anwendungsmöglichkeiten und öffnet Türen für neue Betätigungsfelder auch außerhalb der Landnavigation.
Abstract
For many navigation applications, e.g. in urban or mountainous areas, insufficient satellite visibility of the Global Navigation Satellite System (GNSS) is an issue. This problem can be reduced by integrating GNSS with other dissimilar systems, where the drawbacks of the individual systems compensate each other. An attractive option is the terrestrial radio navigation system Loran-C. Integrating GNSS and Loran-C improves the reliability and availability of the positioning information significantly. Within the GLORIA (GNSS and Loran-C in Road and Rail Applications) project, funded by the European Community (EC), the development and evaluation of a hybrid navigation receiver is demonstrated [1]. This innovative approach opens the door to new applications and to major improvements in existing application designs for land transport.
Viele Landanwendungen der Navigation, vor allem im städtischen bebauten Bereich und im alpinen Raum, leiden unter der schlechten Satellitensichtbarkeit von Global Navigation Satellite Systems (GNSS). Diese Schwierigkeiten können durch eine Integration von GNSS mit anderen, verschiedenen Systemen kompensiert werden. Die Idee der Integration beruht darauf, dass ein Sensor die Nachteile der anderen Sensoren kompensiert. Neben der Verwendung von autonomen Navigationstechniken wie Koppelnavigation (dead reckoning) oder Inertialnavigation sind terrestrische Radionavigationssysteme wie z.B. Loran-C eine gute Ergänzung zu GNSS. Die Integration von GNSS und Loran-C erhöht die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Positionslösungen signifikant. Dieser Bericht präsentiert die Entwicklung und Evaluierung einer neuen hybriden Empfängergeneration im Rahmen des von der EU fizierten Projektes GLORIA (GNSS and Loran-C in Road and Rail Applications). Die Innovation beruht auf einer Integration von Rohdaten. Dieser neuartige Zugang verbessert bestehende Anwendungsmöglichkeiten und öffnet Türen für neue Betätigungsfelder auch außerhalb der Landnavigation.
Abstract
For many navigation applications, e.g. in urban or mountainous areas, insufficient satellite visibility of the Global Navigation Satellite System (GNSS) is an issue. This problem can be reduced by integrating GNSS with other dissimilar systems, where the drawbacks of the individual systems compensate each other. An attractive option is the terrestrial radio navigation system Loran-C. Integrating GNSS and Loran-C improves the reliability and availability of the positioning information significantly. Within the GLORIA (GNSS and Loran-C in Road and Rail Applications) project, funded by the European Community (EC), the development and evaluation of a hybrid navigation receiver is demonstrated [1]. This innovative approach opens the door to new applications and to major improvements in existing application designs for land transport.
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VGI_200308_Vallant.pdf
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Götterdämmerung in der Geodäsie: Verlieren Koordinaten ihre Unsterblichkeit?
Kurzfassung
In den europäischen Ländern sind Überlegungen im Gange, ein gemeinsames Datum und einheitlich Normalhöhen einzuführen. Weiters soll für die Abbildung das UTM-System verwendet werden. Übertragen auf Osterreich bedeutet dies einen Abschied vom Österreichischen Datum MGI und von den nicht klar definierten Gebrauchskoordinaten sowie von der Gauß-Krüger-Abbildung. Bevor sich Österreich zu diesem Schritt entschließen kann, muß eine Homogenisierung des Festpunktfeldes durchgeführt werden, die gebietsweise Spannungen im Netz reduziert. Durch die immer höheren Genauigkeiten infolge der Weiterentwicklung der Technologie muß aber auch ein homogenes und konsistentes Netz nachgeführt werden. Daher ist es sinnvoll, die Koordinaten des gesamten Festpunktfeldes auf eine gemeinsame Epoche zu beziehen und somit die Zeit als zusätzlichen Parameter einzuführen.
Abstract
Europe considers to use a common reference system, normal heights, and the Universal Transverse Mercator (UTM) system for the mapping of the ellipsoid into the plane. Referred to Austria, this implies to abandon the current national datum, the imprecisely defined "Gebrauchskoordinaten", and the Transverse Mercator projection (Gauss-Krüger-projection). Before implementing a new reference system, the Austrian triangulation network must be homogenised. This implies a number of computations to locally get rid of the inherent network tensions. Even for a homogeneous and consistent network, regular updates are required due to continuously improving technologies yielding better accuracies. Thus, the full set of coordinates should refer to one epoch and time should be used as an additional parameter.
In den europäischen Ländern sind Überlegungen im Gange, ein gemeinsames Datum und einheitlich Normalhöhen einzuführen. Weiters soll für die Abbildung das UTM-System verwendet werden. Übertragen auf Osterreich bedeutet dies einen Abschied vom Österreichischen Datum MGI und von den nicht klar definierten Gebrauchskoordinaten sowie von der Gauß-Krüger-Abbildung. Bevor sich Österreich zu diesem Schritt entschließen kann, muß eine Homogenisierung des Festpunktfeldes durchgeführt werden, die gebietsweise Spannungen im Netz reduziert. Durch die immer höheren Genauigkeiten infolge der Weiterentwicklung der Technologie muß aber auch ein homogenes und konsistentes Netz nachgeführt werden. Daher ist es sinnvoll, die Koordinaten des gesamten Festpunktfeldes auf eine gemeinsame Epoche zu beziehen und somit die Zeit als zusätzlichen Parameter einzuführen.
Abstract
Europe considers to use a common reference system, normal heights, and the Universal Transverse Mercator (UTM) system for the mapping of the ellipsoid into the plane. Referred to Austria, this implies to abandon the current national datum, the imprecisely defined "Gebrauchskoordinaten", and the Transverse Mercator projection (Gauss-Krüger-projection). Before implementing a new reference system, the Austrian triangulation network must be homogenised. This implies a number of computations to locally get rid of the inherent network tensions. Even for a homogeneous and consistent network, regular updates are required due to continuously improving technologies yielding better accuracies. Thus, the full set of coordinates should refer to one epoch and time should be used as an additional parameter.
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Überlegungen beim Einsatz von GPS in der Vermessungspraxis
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Austrian Geoid 2000
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Die konforme Abbildung oder: Muß Komplexes komplex sein?
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Gedanken über ein neues Verfahren zur relativen Punktbestimmung: Das Hubschrauber-Positionierungs-System (HPS)
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Über die GPS-Macrometerkampagne 1985 in Österreich
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Über die Verteilung der Schwereanomalien in Österreich
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Aussparungsflächen und unregelmäßige Ränder bei der Ableitung von Höhenlinien aus einem Höhenraster
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